专利名称：电话测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，尤其涉及一种基于数字信号处理器的专业人员用的测试仪，该测试仪以两种方式工作1-终端方式-在这种方式中，测试仪用在用户站设备(CPE)处；和2-线路监测方式-在这种方式中，测试仪连接到待测线路并监测发送到当前CPE和从该CPE接收到的数据信号。在这两种方式中，测试仪不仅可以分析和显示发送到CPE和从CPE接收到的数据，而且还可以分析和显示有关所发送的信号的参数信息。
为了测试和检修，电话网现场服务人员即专业人员所使用的实际上都是各种标准电话手机(手持送受话器)。这样，这些常规测试仪的功能不能应付当今电信环境中不断扩展的一些情况，包括一些特殊性能，如呼叫等待、主叫用户ID以及利用POTS(普通老式电话业务)线路来传送数字数据业务等，当然并不局限于此。另外，由于常规测试仪的声音接口实际上是半双工结构，因此限制了现场技术员以“免提”方式来使用它，尤其在高背景噪声(如工业设备工作和公共交通所造成的固有噪声)的环境中。
因此，需要一种改进的测试仪，它保持常规测试仪的性能和物理特性(即，可以测试POTS线路，并且相对小巧(手持式)且在物理上和电气上均耐用)，而且还使得专业人员能监测、接收和处理待测线路上可能出现的各种格式的信号。再者，现场人员期望他们所用的测试仪具有一个真正“免提”、全双工、双向声音的接口或免提电话，即这种测试仪可使现场技术员在有背景噪声的情况下(间隔一段距离)一边讲话，一边听测试仪的接收机发出的声音输出。
本发明包括一种用于测试和通过电信链路进行通信的专业人员用的测试仪，该测试仪包括一个电信链路连接端口，测试仪可通过该端口与所述电信链路连接；一个用户接口，所述专业人员可通过该用户接口输入和接收与所述测试仪工作有关的信息信号，所述用户接口有一个手动输入装置、可视显示器；和一个音频接口，所述专业人员可通过该接口输入和接收声音信号，其特征在于，一个可编程数字信号处理单元，包括与所述电信链路连接端口及所述用户接口连接的信号格式转换电路，该电路包括一个信号处理例行程序，该例行程序用来以可控制的数字的方式处理从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的信号，以便适合于传送到所述用户接口，以可控制的数字的方式处理从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的信号，以便适合于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路，以便显示与所述信号的任一种有关的或与这两种信号均有关的参数信息，这两种信号就是，从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述用户接口的信号，和从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路的信号。
本发明还包括一个信号处理例行程序，其特征在于，用来分析和显示由所述电信链路连接端口从所述电信链路接收到的所规定的用户特征模拟调制解调器信号的参数信息，以便通过所述用户接口显示给所述专业人员，其中，所述所规定的用户特征模拟调制解调器信号最好至少包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号之一。
本发明的目标是基于数字信号处理器的测试仪，该测试仪经配置后是可编程的，从而可完成各种信号处理功能，包括执行常规测试仪的操作，提供真正实时、全双工免提电话通信，以及进行用户特征模拟调制解调器信号的处理，当然并不局限于此。这种用户特征信号可包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号。本发明的基于数字信号处理器(DSP)的测试仪还能测量电话线的电状态(挂机和摘机电压，以及摘机电流)。它可以测量线路对电激励的响应，以便使测试仪可以检测是否存在电不连续性，如插到线路中的负载线圈。
本发明的基于数字信号处理器的测试仪的信号处理结构最好包括，一个电信链路连接端口，测试仪可通过该端口与标准双线对的POTS用户线路的(塞尖和塞环导线)连接。一个起着POTS回路电流负载作用的塞尖/塞环接口将音频(话音、振铃、单音)信号输入到POTS线路连接中和从POTS线路连接中输出，并使得可从POTS线路得到回路功率，作为驱动测试仪电路的内部回路驱动电源。
来自POTS线路的输入话音和单音信号在与线路相关的编解码器中被数字化，再输入到监控数字信号处理器(DSP)中，该处理器被编程，来处理从线路接收到的经线路编解码器数字格式化的信号，以便适合于传送到用户接口(输入/输出单元)。该DSP还用来处理来自用户接口单元的输入信号，以便适应线路。通过网络发送的输出信号，从DSP输出，在线路编解码器中被转换为模拟格式，再经塞尖/塞环接口输送到线路中。
一个监视方式电路连接到线路连接端口，使得无需摘机就能监视线路上音频信令的出现。一个数据检测器也连接到线路连接端口，以判断有没有数据信号出现在线路上，据此，如果线路上确有数据信号被检测到，它可避免测试仪因摘机而扰乱数据信号。
用户接口单元使专业人员可以输入和接收与测试仪工作有关的信息信号，或者在与连接到该线路的另一方进行全双工通信期间输入和接收话音信号。为此，该用户接口包括，一个键盘，一个LCD可视显示器，和一个音频接口，专业人员可通过该音频接口来“听”声音信号和对测试仪“说”声音信号。音频接口通过与音频相关的编解码器连接到处理器。
为了提供真正实时、全双工、双向的通信，即它可使现场技术员一边(在测试仪灵敏度范围内某处)讲话，一边听测试仪的接收机发出的声音输出，测试仪的处理器被编程，来执行一种回波消除例行程序，这种例行程序可抑制来自线路远端的并从测试仪的输出扬声器再输入到其送话器或由于电接口中阻抗不匹配而进入线路的声音信号的回声或回波。
为了接纳同时来自网络各个端的信号，该回波消除例行程序应包括一对“镜像”的即互补的回波消除软件模块。线路(网络)回波消除模块处理线路接口信号通路上的信号，并用来防止从测试仪的送话器输入的“近端”音频信号以电回波方式插入到从扬声器输出的音频信号中。声音回波消除模块处理送话器和扬声器信号通路上的信号，并用来防止来自网络的“远端”音频信号以声音反馈回波方式插入到输出到网络的音频信号中。
全双工免提电话的处理例行程序初始化于半双工方式，使音频信号此刻只以单向被发送。哪个音频信号具有较高信号电平，就用哪个来控制所要抑制的信号通路。在专业人员与网络远端进行初始半双工通话期间，这两个回波消除模块每个都确立(train)相应的回波模型。当线路和声音回波模型被确立后，原先被增益抑制的信号通路的增益降低量将被减小，直到处理例行程序最终达到真正的全双工工作方式。在进一步的音频信号处理期间，回波模型不断地被调整。如果回波消除器的性能下降到一个可有效防止同时音频通信的阈值以下，那么该例行程序返回到半双工方式，其中各自的信号通路的增益由音频电平来控制，正如初始方式中的情况。然后，当回波模型重新确立后，处理例行程序又达到全双工方式。
除了提供实时、全双工话音通信之外，本发明的测试仪还用来处理用户特征模拟调制解调器信号，这种信号包括主叫用户识别(主叫用户ID和主叫用户ID呼叫等待(CIDCW))信号、可视消息等待指示器(VMWI)信号和模拟显示业务接口(ADSI)信号，其中每一信号通常都采用标准1200 bit/s(BPS)的基于调制解调器的信令(Bell 202标准)来传送。
对于主叫用户ID处理，测试仪挂机。当接收到来自中心局的振铃信号时，测试仪的处理器用来提取和解调在第一与第二振铃音脉冲串之间的静态间隔中所发送的主叫用户ID信息。然后，将这一主叫用户ID信息通过测试仪用户接口的LCD显示器显示给专业人员。
对于ADSI信号处理，技术员将一个DTMF呼叫置入ADSI服务器。当根据测试仪(通过DTMF信令)发出的包含特征接入码的请求而接收到来自该服务器ADSI信号时，将从所访问的服务器中接收一个用户站设备(CPE)变动信号(CAS)信号，于是通知测试仪有输入的主叫用户信息调制解调器信号。然后，测试仪的DSP将一个DTMF确认序列发回到ADSI服务器。发到测试仪耳机和扬声器的音频被静音，使得专业人员听不到来自ADSI服务器的后续输入的调制解调器脉冲串。一旦ADSI信息被发送到测试仪并被测试仪所接收，测试仪的DSP便将一个DTMF确认序列发回到ADSI服务器，以确认所接收到的ADSI信息。然后，将这一ADSI信息解调，以便通过测试仪用户接口的LCD显示器显示给专业人员，并终止对发到耳机和扬声器的音频输出的静音。VMWI信号处理类似于呼叫等待、主叫用户ID的处理，不同的是发送话音消息时不用任何类型的触发信号(例如振铃)。
对于主叫用户ID/呼叫等待，响应接收来自中心局的CAS信号，测试仪的DSP发回一个DTMF确认序列到中心局，正如ADSI信号的情况中那样。然后对发送到耳机和扬声器的音频输出进行静音，以免专业人员听到调制解调器脉冲串。然后，将发送到测试仪的这一数据解调，以便通过测试仪用户接口的LCD显示器显示给专业人员，并终止对发送到耳机和扬声器的音频输出的静音。
本发明的基于DSP的测试仪，还可以进行一些附加的线路测量，包括测量电话线路的摘机与挂机线路电压和摘机电流情况。另外，它还可以测量线路对一个电激励的响应，以便可使该测试仪检测是否存在的电不连续性，例如插到线路中的负载线圈。对于负载线圈测量，可将一个扫频音频信号通过一个已知的阻抗加到线路上，并测量出在塞尖和塞环导线之间产生有AC电压。尤其可以测量出AC电压的幅度和相位随频率变化的情况。
鉴于主叫用户ID、CIDCW、ADSI和VMWI情况，本发明的基于数字信号处理器的专业人员用的测试仪可工作于两种方式中的任一种方式。这两种方式是终端方式-在这种方式中，测试仪用在用户站设备处，和线路监测方式-在这种方式中，测试仪连接到待测线路并监测/分析发送到当前CPE和从该CPE接收到的数据信号。在每种方式中，测试仪不仅可以分析和显示发送到CPE和从CPE接收到的数据，而且还可以分析和显示有关所发送信号本身的参数信息(诸如信号幅度、频率、时序等，当然并不局限于此)。
下面，参照附图通过例子来描述本发明，其中
图1图解说明了本发明的基于数字信号处理器的测试仪的结构；图2图解说明了一种回波消除信号处理模块；图3图解说明了图1中的测试仪的数字信号处理器所采用的一种全双工回波消除信号处理例行程序，用于对同时来自本地和网络远端的信号进行处理；图4示出了以终端方式和线路监测方式工作时的主叫用户ID信号处理例行程序；图5示出了以终端方式工作时的ADSI信号处理例行程序；图6示出了以终端方式工作时的主叫用户ID/呼叫等待处理例行程序；图7示出了以终端和线路监测方式工作时的VMWI信号处理例行程序；图8示出了以线路监测方式工作时的ADSI信号处理例行程序；和图9示出了以线路监测方式工作时的主叫用户ID/呼叫等待处理例行程序。
在详细描述本发明的基于数字信号处理器的电话测试前，应当看到，本发明主要在于，它实际上是一种容易安装在手持式测试仪壳体中的常规通信电路和有关数字信号处理元件的规定配置，以及相应的控制这些电路和元件操作的话务员监控程序。因此，这些电路和元件的配置，以及它们与其他通信系统设备对接的方式，在图中大都以易于理解的框图来表示，示出具体细节的只是与本发明有关的部分。因此，框图说明和所要描述的有关流程图主要是为了按合适的功能分组和处理次序来说明系统的主要元件，据此，将更容易理解本发明测试仪的信号处理结构以及相应的功能。
图1图解说明了基于数字信号处理器(DSP)的测试仪的信号处理结构，它包括一个电信链路连接端口10，测试仪可通过该端口与标准双线对的POTS线路20的塞尖和塞环导线21和22连接。与端口10相连的是一个标准塞尖/塞环(T/R)接口30，它起着POTS回路电流负载作用，并提供一个音频(话音、振铃、单音)信号进出端口10处的POTS线路连接的通路。T/R接口30还用来得到回路功率，作为驱动测试仪电路的普通内部回路驱动电源(未示出)。
T/R接口30接收到的来自线路的输入信号在与线路相关的编解码器40中被数字化，再输入到数字信号处理器(DSP)50中，该处理器监控测试仪的所有操作。通过网络发送的输出信号，以数字格式从数字信号处理器50输出，在编解码器40中被转换为模拟格式，再输入到T/R接口30。DSP 50可包括一个市场上买得到的、相对便宜、低功耗而高性能的DSP芯片，比如可从Texas Instruments Inc.生产的TMS320C系列芯片中选用一种(例如，TMS320C2xx型号或TMS320C5x型号的数字信号处理器芯片)。采用这种高性能DSP元件不仅使得处理器可以执行大量常规的分离通信元件各自所要完成的信号处理功能，而且使得可真正实时和并行地执行诸如双向回波消除等相对复杂的信号处理算法，从而用一种相对小巧的设备就能提供“免提”全双工通信能力。
数字信号处理器50被编程，来处理从线路接收到的经编解码器40数字格式化的信号，以便适合于传送到用虚线100所示的用户接口即输入/输出单元。该测试仪的DSP还用来处理来自用户接口的输入信号，以便适应线路。标准数字处理器的附加操作还包括，扫描用户接口的键盘110，将字符发送到显示用的LCD可视显示器120，控制T/R接口30的“挂机”/“摘机”状态，以及控制扬声器放大器180的状态。
高阻抗监视方式电路60(以AC方式)连接到塞尖/塞环连接端口10，并有一个与处理器50连接的输出端，以便无需摘机就能使测试仪监视线路上音频信令的出现。美国专利号4,939,765的说明书中所公开的一种数据检测器电路70也连接到线路连接端口10，并有一个指示线路20上有没有数据信号的输出端。如果线路上确有数据信号被检测到，这一输出用来可控制地避免测试仪因摘机而扰乱数据信号。
用户接口100是这样一种装置，专业人员可通过它来输入和接收与测试仪工作有关的信息信号，或者在与连接到该线路的另一方进行全双工通信过程中输入和接收话音信号。用户接口100包括，由一组标准字母数字和辅助功能键构成的键盘110，LCD可视显示器120，和一个音频接口130，专业人员可通过该音频接口来接收(“听”)和输入(“说”)与测试仪有关的声音信号。
音频接口130通过与音频相关的编解码器140连接到数字信号处理器50。同与线路相关的编解码器40类似，与音频相关的编解码器140用来将进入测试仪送话器150的音频(话音)信号数字化，以适用于处理器50。相反，(在线路连接端口10处)接收到的来自网络的输入信号，经编解码器40数字化并经处理器50处理后，在编解码器140中被转换为模拟格式，然后输入到测试仪的耳机(接收机)160，还通过扬声器放大器180输入到扬声器170。
数字信号处理器50被编程，来处理从测试仪的各个输入端接收到的并经相应的编解码器数字格式化的信号。一旦被处理，这些信号便经编解码器适当格式化后转发到各自的预定输出端口。下面，将讨论处理这些信号的方法，并讨论测试仪的监控数字信号处理器为进行测试仪结构中的各种通信和控制操作所要执行的监控例行程序。
所谓全双工、双向免提电话是指，它有这样一种声音信令接口，这种接口使现场技术员可以一边(在测试仪灵敏度范围内某一近处)讲话，一边(真正实时地)听测试仪的接收机发出的声音输出。这与常规的在任何时刻只能进行单向音频传输的半双工免提电话的结构有所区别。
为此，数字信号处理器50采用一种回波消除例行程序，该回波消除例行程序可有效地抑制来自线路远端的并从测试仪的输出扬声器再输入到其送话器或由于电接口中阻抗不匹配而进入线路的声音信号的回声或回波。换言之，测试仪的DSP所执行的回波消除例行程序可有效地从近端信号通路中消除远端信号的回波，使得只有近端信号(即来自专业人员的本地信号)才能发回到远端。
这一回波消除信号处理例行程序的信号处理功能如图2中所示，图中示出了在信道中可能出现的三个通信信号。第一个信号是远端信号，如图所示，它来自网络的远端201，并且它是(例如通过测试仪的输出扬声器170)在近端输出端口205(以声音方式)重新产生的。第二个信号是近端信号207，它来自本地(例如通过专业人员对测试仪送话器150讲话)。第三个信号是如上所述的来自线路远端并从测试仪的输出扬声器再输入到其送话器或由于电接口中阻抗不匹配而进入线路的声音信号的回波或回声211。
除了这些在任何时候都可能出现的实际信号外，信号处理例行程序还产生第四个信号即回波消除控制信号，它是回波信号211的源的模型213。在差分运算器215中，将回波信号模型213与近端信号(它包含任何可能出现的远端信号201的回波211)进行差分合成，消除了不期望的回波信号分量的合成信号217再被发送到网络的远端。
当远端信号201出现而近端信号207没有出现时，任何视在近端信号必定是回波并要被抑制。在这种情况下，通过一个软件源控制输入215来调整回波信号模型213，直到近端信号207基本为零。消除回波信号211(这里由于将该远端信号作为近端信号来反馈)所需的时间长度称为收敛时间。
由于该免提电话的处理例行程序必须接纳同时来自网络各个端的信号，因此，图2中的回波消除例行程序的各“镜像”表示被合成为一个如图3所示的全双工回波消除例行程序。在网络或塞尖/塞环(T/R)接口30处，有从网络20进入的音频信号301和发到网络的音频信号303。互补地，在测试仪的声音接口130处，有从测试仪的送话器150输入的音频信号311和从扬声器170输出的音频信号313。
该处理器被编程，来执行线路(网络)回波消除信号处理例行程序320，该例行程序可处理T/R接口30信号通路上的信号，并用以防止从测试仪的送话器150输入的“近端”音频信号311以电回波方式插入到从扬声器170输出的音频信号313中。该线路(网络)回波消除例行程序320可包含一个市场上买得到的网络回波消除处理软件模块，作为一个非限定性例子，比如采用“D2Technologies，Inc.，Santa Barbara，California”所生产的一种“LowComplexity Network Echo Canceler”模块。
在相反的方向上，处理器执行声音回波消除例行程序340，它用来处理送话器150和扬声器170信号通路上的信号，并防止从网络20输入的“远端”音频信号301以声音反馈回波方式插入到输出到网络的音频信号303中。同网络回波消除例行程序320一样，该声音回波消除例行程序340可包含一个已知的回波消除软件模块，比如采用“France TelecomCNET，Marzin，France”所生产的一种“Acoustic Echo Cancellation，Hands Free(for TMS320C5x)”模块，或者“DSP Software Engineering，Inc.，Bedford，Mass”所生产的一种“IDECTM-II Acoustic Echo Cancellation，Hands Free forTMS320C3x/C4x”模块。
在操作中，所合成的包含有线路和声音回波消除器的全双工免提电话的处理例行程序起初先处于半双工方式，使音频信号此刻只以单向被发送。为此，哪个音频信号具有较高信号电平，例行程序便用哪个来决定所要抑制的通路。如果发射通路具有较高的音频电平，那么降低接收通路的增益。反之，如果接收通路具有较高的音频电平，则降低发射通路的增益。
在专业人员与远端进行初始半双工通话期间，镜像的回波消除例行程序320和340每个都会自适应地确立或调整它们各自的回波模型。当各自的回波模型被确立后，被降低的信号通路的增益降低量将被减小，直到处理例行程序最终达到真正的全双工工作方式。在进一步的音频信号处理期间，回波模型不断地自适应地被调整。如果回波消除器的性能下降到一个所规定的可有效防止同时音频通信的阈值以下，那么该例行程序返回到半双工方式，其中各自的信号通路的增益由音频电平来控制。然后，当回波模型重新确立后，处理例行程序又达到全双工方式。这种闭环调整处理不断重复，从而保持最优性能。
主叫用户ID；主叫用户ID/呼叫等待；模拟显示业务接口(ADSI)；可视消息等待指示器(VMWI)基于数字信号处理器的测试仪用来处理用户特征模拟调制解调器信号，这种信号包括主叫用户识别(主叫用户ID)信号、主叫用户ID/呼叫等待信号、可视消息等待指示器(VMWI)信号和模拟显示业务接口(ADSI)信号，其中每一信号通常都采用一种1200bit/s(BPS)的基于调制解调器的信令(Bell 202标准)来传送。驻留在DSP 50中的通信控制例行程序用来解调这一调制解调器信号，并检测用户站设备(CPE)变动信号(CAS)，对于主叫用户ID/呼叫等待和ADSI信号而言，这一信号作为指示调制解调器数据正被发送的预报器信号。该预报器通过返回一个规定的DTMF序列来确认CAS信号。对于这些用户特征模拟调制解调器信号中的每一信号，DSP 50所执行的监控通信控制例行程序将在下面参照图4-6中的流程图来描述。正如回波消除例行程序情况中那样，DSP 50可以采用已知的通信处理软件模块，用于处理用户特征模拟调制解调器信号。作为一个非限定性例子，DSP 50可以采用可从“D2Technologies”购到的“ADSI”算法模块，这种模块可用来检测CAS单音信号，产生确认和拨号所用的DTMF信号，检测和解码1200波特的FSK调制解调器数据信号，在有话音信号的情况下检测呼叫过程单音信号，以及产生ADSI扩展要求中所需的1200波特的FSK调制解调器信号。
鉴于主叫用户ID、CIDCW、ADSI和VMWI情况，本发明的基于数字信号处理器的专业人员用的测试仪可工作于两种方式中的任一种方式。这两种方式是终端方式-在这种方式中，测试仪用在用户站设备处，和线路监测方式-在这种方式中，测试仪连接到待测线路以便它的通信控制处理器可以监测/分析发送到当前CPE和从该CPE接收到的数据信号。在每种方式中，测试仪不仅可以分析和显示发送到CPE和从CPE接收到的数据，而且还可以分析和显示有关所发送信号本身的参数信息(诸如信号幅度、频率、时序等，当然并不局限于此)。
终端和线路监测方式中的主叫用户ID信号处理(图4)在输入呼叫处理之前，测试仪处于挂机状态，如步骤401所示。在步骤403，接收到来自中心局的振铃信号，便通知测试仪有输入呼叫。在步骤405，主叫用户ID信息在第一与第二(1秒开-4秒关)振铃音脉冲串之间的(4秒钟静态)间隔中被发送。在步骤407，所接收到的主叫用户ID信息被解调，并通过测试仪用户接口100的LCD显示器120显示给专业人员。另外，步骤409分析和显示主叫用户ID参数数据，诸如FSK信号幅度，FSK频率误差，以及从第一振铃的起始到FSK数据的起动所历时的时间等。
终端方式中的ADSI信号处理(图5)由于ADSI信号是根据测试仪的请求而被接收的，因此，测试仪将处于摘机状态，如步骤501所示，将一个包含特征接入码的呼叫(通过DTMF信令)置入ADSI服务器。在步骤503，从所访问的服务器接收到CAS信号，便通知测试仪有输入的主叫用户信息调制解调器信号。在步骤504，分析和显示ADSI参数数据。这种参数数据可包括CAS信号幅度、CAS频率误差、DTMF数字、DTMF信号幅度、DTMF频率误差和从SPCS CAS到CPE DTMF所历时的时间。
在步骤505，DSP 50将一个DTMF确认序列发回到ADSI服务器。在步骤507，发送到耳机160和扬声器放大器180的音频被静音，使得专业人员听不到来自ADSI服务器的后续调制解调器脉冲串。接着，在步骤509，将ADSI信息从服务器发送到测试仪。在步骤511，DSP 50将一个DTMF确认序列发回到ADSI服务器，以确认步骤509中所接收到的ADSI信息。然后在步骤513，这一信息被解调，以便通过测试仪用户接口100的LCD显示器120显示给专业人员。在步骤514，与步骤504一样，分析和显示ADSI参数数据。ADSI参数数据可包括FSK数据、FSK信号幅度、FSK频率误差、DTMF数字、DTMF信号幅度、DTMF频率误差、从CPE DTMF到SPCS FSK所历时的时间和从SPCS FSK到CPE DTMF所历时的时间。在步骤515，终止对发到耳机160和扬声器放大器180的音频输出的静音，从而使测试仪返回到其原来的状态。
线路监测方式中的ADSI信号处理(图8)在这一方式中，测试仪挂机，并处于高阻抗状态，如步骤801所示。通常，在ADSI对话期间进行的第一操作是，CPE将等待来自SPCS的CAS信号。因此测试仪将等待这一CAS信号或来自该CPE的DTMF信号，如步骤803所示。在询问步骤805，判定是否接收该CAS信号。如果对步骤805的应答是“YES”(接收CAS信号)，那么例行程序进至步骤807。如果对步骤805的应答是“NO”(不接收CAS信号)，那么例行程序进至步骤823。
对于接收CAS信号的情况，则在步骤807，对这一信号进行分析，显示CAS参数数据。所显示的CAS参数数据可包括CAS信号幅度、CAS频率误差、DTMF数字、DTMF信号幅度、DTMF频率误差和从SPCS CAS到CPE DTMF所历时的时间。一旦接收到(从SPCS到CPE的)CAS信号，那么该CPE必须利用(返回到SPCS的)DTMF信令来确认该CAS信号。在步骤809，测试仪等待要从CPE发送到SPCS的DTMF信号。当接收到这些单音时，在步骤811对它们进行分析并显示DTMF参数数据。在步骤813，测试仪等待要从SPCS发出的FSK信号。当接收到这些FSK信号时，在步骤815对它们进行分析并显示FSK参数数据。
在步骤817，测试仪等待从CPE发出的对FSK信号的DTMF确认信号。一旦接收到这些DTMF确认音，便在步骤819对它们进行分析并进行显示，然后过程返回到步骤803，以等待另一个ADSI事务。如果等待步骤803期间的第一操作是CPE(通过DTMF信令)将信息发送到SPCS，那么在步骤823分析DTMF信令并显示相应的参数数据。然后，例行程序进至步骤825，在此测试仪再等待来自SPCS的CAS信号。当接收到这种CAS信号时，例行程序进到步骤807。
终端方式中的主叫用户ID/呼叫等待处理(图6)对于主叫用户ID/呼叫等待，(测试仪)处于摘机状态(步骤601)，接收来自中心局的CAS信号。在步骤602，分析和显示CAS参数数据。在步骤603，测试仪的DSP发回一个DTMF确认序列，正如ADSI信号的情况中那样。在步骤605，对发送到耳机160和扬声器放大器180的音频输出进行静音，以免专业人员听到调制解调器脉冲串。然后将发送到测试仪的数据解调(步骤607)，以便通过用户接口100的LCD显示器120显示给专业人员。在步骤608，分析和显示FSK参数数据。在步骤609，终止对发送到耳机和扬声器的音频输出的静音。
线路监测方式中的主叫用户ID/呼叫等待处理(图9)
在这一方式中，测试仪挂机，并处于高阻抗状态，如步骤901所示。在CIDCW中进行的第一操作是，CPE将等待来自SPCS的CAS信号，如步骤903所示。在步骤905，对所接收的CAS信号进行分析，并显示CAS参数数据。所显示的CAS参数数据可包括CAS信号幅度、CAS频率误差、DTMF信号幅度、DTMF频率误差和从SPCS CAS到CPE DTMF所历时的时间。
在步骤907，测试仪等待CAS确认信号(从CPE发回到SPCS的DTMF)。在步骤909，对这些DTMF信号进行分析并显示它们的参数数据。在SPCS接收到来自CPE的DTMF确认后，随后从SPCS发出FSK数据。在步骤911，测试仪等待接收FSK信号，然后进至步骤913，在此分析这些FSK信号并显示FSK参数数据。FSK参数数据可包括CPE DTMF与SPCS FSK之间所历时的时间、FSK数据、FSK信号幅度、FSK频率误差、DTMF信号幅度及DTMF误差。然后，例行程序返回到步骤903。
终端和线路监测方式中的VMWI信号处理(图7)VMWI信号处理类似于呼叫等待、主叫用户ID的处理，不同的是，在步骤701发送话音消息时，在数据传输之前没有触发信号。另外，在步骤702，分析和显示可视消息等待指示器参数数据(包括FSK信号幅度和FSK频率误差数据)。
由于本发明的测试仪基于DSP，因此，该测试仪能进行一些附加的线路测量，包括测量摘机与挂机线路电压和摘机电流情况，还具有第三方信号分析功能。为此，可采用标准滤波分析装置如Goertzel信号分析算法，这样无论什么参数都可被监测并被数字化，然后输入到处理器的存储器进行分析。
对于挂机DC电压测量，可监测在T/R导线20之间的电压(包括极性)。对于摘机测量，既可监测DC电压(包括极性)又可监测通过T/R导线20的DC电流。对于挂机/摘机AC测量，例如可用来检测是否存在的不连续性，比如负载线圈，可将一个扫频音频信号通过一个已知的阻抗加到线路上，并测量出在塞尖和塞环导线之间所产生的AC电压。
基于DSP的测试仪不仅提供了常规测试仪的信号处理能力，其可编程性还使它能监测/分析和显示服务器与用户终端之间的第三方信令业务，如主叫用户ID、VMWI和ADSI。这使得专业人员可用它来监测、接收和处理待测线路上可能出现的各种格式的信号(分析和显示这些信号的参数信息)，这些信号包括用户特征模拟调制解调器信号。这种用户特征信号可包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号。通过嵌入式镜像回波消除例行程序，测试仪的监控DSP可提供真正“免提”、全双工、双向声音的免提电话功能，它使现场技术员可一边讲话，一边听测试仪的接收机发出的声音输出。
无论在终端方式中(在这种方式中，测试仪用在用户站设备处)，还是在线路监测方式中(在这种方式中，测试仪连接到待测线路并监测发送到当前用户站设备和从该用户站设备接收到的数据信号)，该测试仪不仅可以显示发送到用户站设备和从用户站设备接收到的数据，而且还可以显示有关所发送信号的参数信息。
基于数字信号处理器的测试仪被编程，使得专业人员能监测、接收和处理待测线路上可能出现的各种格式的信号，这些信号包括用户特征模拟调制解调器信号。这种特征信号可包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号。该测试仪采用一种信号处理例行程序，它以两种方式工作1-终端方式-在这种方式中，测试仪用在用户站设备(CPE)处；和2-线路监测方式-在这种方式中，测试仪连接到待测线路并监测发送到当前CPE和从该CPE接收到的数据信号。在这两种方式中，测试仪不仅可以显示发送的数据，而且还可以显示参数信息。
权利要求
1.一种通过电信链路用于测试和进行通信的专业人员用的测试仪，该测试仪包括一个电信链路连接端口，测试仪可通过该端口与所述电信链路连接；一个用户接口，所述专业人员可通过该用户接口输入和接收与所述测试仪工作有关的信息信号，所述用户接口有一个手动输入装置、可视显示器；和一个音频接口，所述专业人员可通过该接口输入和接收声音信号，其特征在于，一个可编程数字信号处理单元，包括与所述电信链路连接端口及所述用户接口连接的信号格式转换电路，该电路包括一个信号处理例行程序，该例行程序用来以可控制的数字的方式处理从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的信号，以便适合于传送到所述用户接口，以可控制的数字的方式处理从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的信号，以便适合于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路，以便显示与所述信号的任一种有关的或与这两种信号均有关的参数信息，这两种信号就是，从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述用户接口的信号，和从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路的信号。
2.如权利要求1所述的专业人员用的测试仪，其特征在于，包含在所述可编程数字信号处理单元中的所述信号处理例行程序，用来分析和显示由所述电信链路连接端口从所述电信链路接收到的所规定的用户特征模拟调制解调器信号的参数信息，以便通过所述用户接口显示给所述专业人员，其中，所述所规定的用户特征模拟调制解调器信号最好至少包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号之一。
3.如权利要求1所述的专业人员用的测试仪，其特征在于，在所述测试仪的线路监测和终端工作方式中，包含在所述可编程数字信号处理单元中的所述信号处理例行程序用来分析和显示信号的参数数据。
4.如权利要求3所述的专业人员用的测试仪，其特征在于，所述分析和显示的参数数据至少包括以下数据之一FSK数据、FSK信号幅度、FSK频率误差、CAS信号幅度、CAS频率误差、DTMF数字、DTMF信号幅度、DTMF频率误差、从SPCS CAS到CEPDTMF所历时的时间、从CPE DTMF到SPCS FSK所历时的时间和从SPCS FSK到CPE DTMF所历时的时间。
5.一种通过电信链路用于测试和进行通信的专业人员用的测试仪所采用的一种信号处理例行程序，所述测试仪包括一个电信链路连接端口，测试仪可通过该端口与所述电信链路连接；一个用户接口，所述专业人员可通过该用户接口输入和接收与所述测试仪工作有关的信息信号，所述用户接口有一个手动输入装置、可视显示器；和一个音频接口，所述专业人员可通过该接口输入和接收声音信号，其特征在于，一个可编程数字信号处理单元，包括与所述电信链路连接端口及所述用户接口连接的信号格式转换电路，所述信号处理例行程序用来执行以下操作步骤(a)以数字方式处理以下两种信号中的至少一种信号，这两种信号是，从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述用户接口的信号，和从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路的信号，和(b)显示与所述两种信号的所述至少一种信号有关的参数信息，这两种信号是，从所述电信链路接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述用户接口的信号，和从所述用户接口接收到的并经所述信号格式转换电路数字格式化的便于传送到所述电信链路连接端口以适应所述电信链路的信号。
6.如权利要求5所述的信号处理例行程序，其特征在于，用来分析和显示由所述电信链路连接端口从所述电信链路接收到的所规定的用户特征模拟调制解调器信号的参数信息，以便通过所述用户接口显示给所述专业人员的装置，其中，所述所规定的用户特征模拟调制解调器信号最好至少包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号之一。
7.如权利要求6所述的信号处理例行程序，其特征在于，在所述测试仪的线路监测和终端工作方式中用来分析和显示信号的参数数据的装置。
8.如权利要求6或7所述的信号处理例行程序，其特征在于，所述分析和显示的参数数据至少包括以下数据之一FSK数据、FSK信号幅度、FSK频率误差、CAS信号幅度、CAS频率误差、DTMF数字、DTMF信号幅度、DTMF频率误差、从SPCS CAS到CEPDTMF所历时的时间、从CPE DTMF到SPCS FSK所历时的时间和从SPCS FSK到CPE DTMF所历时的时间。
全文摘要
一种基于数字信号处理器的测试仪被编程,使得专业人员能监测、接收和处理待测线路上可能出现的各种格式的信号,这些信号包括用户特征模拟调制解调器信号。这种特征信号可包括主叫用户识别信号、可视消息等待指示器信号和模拟显示业务接口信号。该测试仪采用一种信号处理例行程序,它以两种方式工作:1－终端方式－在这种方式中,测试仪用在用户站设备(CPE)处;和2－线路监测方式－在这种方式中,测试仪连接到待测线路并监测发送到当前CPE和从该CPE接收到的数据信号。在这两种方式中,测试仪不仅可以显示发送的数据,而且还可以显示参数信息。
文档编号H04Q3/72GK1260659SQ9912286
公开日2000年7月19日 申请日期1999年12月7日 优先权日1998年12月7日
发明者罗伯特·B·瓦伦斯 申请人:哈里公司